§ 17

Prostownik i wygładzanie: napięcie DC i tętnienia

Ile drgań otrzymuję i czy kondensator wygładzania jest wystarczająco duży?

Odpowiedź: Zasilacz liniowy składa się z transformatora, prostownika i kondensatora wygładzającego. Kalkulator znajduje napięcie szczytowe po diodach, ile napięcie spada między impulsami ładowania (tętnienie) i najniższe napięcie, które regulator za zasilaczem widzi.

Wzór

Spidsspænding: Û = U_AC · √2 − antal dioder i strømvejen · U_diode

Rippel (spids til spids): ΔU ≈ I / (f_r · C), hvor f_r = f_net ved halvbølge og 2 · f_net ved helbølge

Laveste spænding = Û − ΔU. Middelspænding ≈ Û − ΔU / 2

Przybliżenie zakłada, że kondensator rozładowuje się ze stałym prądem przez cały okres. Daje to nieco większą zmarszczkę, czyli po bezpiecznej stronie.

Symbole i jednostki we wzorze
Symbol	Znaczenie	Jednostka
u_ac	Wtórne napięcie transformatora (wartość skuteczna)	V
type	Prostownik	—
ud	Spadek napięcia na diodę	V
i_ma	Prąd obciążenia	mA
c_uf	Kondensator glajdania	µF
f_net	Częstotliwość sieci	Hz
=	Napięcie tętnienia (szczyt do szczyt)	V
=	Napięcie szczytowe po diodach	V
=	Najmniejsze napięcie w dolinie tętnień	V
=	Średnie napięcie (DC)	V
=	Częstotliwość tętnienia	Hz

Ważność i źródło

Źródło: Załącznik przedmiotowy: prostowniki jedno- i dwu-kierunkowe, rezystancja wewnętrzna i tętnienie

Nie dotyczy, gdy

Wtórne napięcie transformatora to napięcie znamionowe przy pełnym obciążeniu. W stanie jałowym jest to typowo 5-15 % wyższe, a wewnętrzna rezystancja transformatora obniża napięcie szczytowe pod obciążeniem. Sprawdź minimalną różnicę napięcia regulatora (dropout) w stosunku do najniższego napięcia w dolinie zmarszczek.

Przykład obliczeniowy

Wstawiono domyślne wartości kalkulatora. Liczby obliczono dokładnie tym wzorem, którego używa narzędzie.

Wstawiono

Wtórne napięcie transformatora (wartość skuteczna)12 V
Prostownik2
Spadek napięcia na diodę0,70 V
Prąd obciążenia500 mA
Kondensator glajdania2200 µF
Częstotliwość sieci50 Hz

Dawca

Napięcie tętnienia (szczyt do szczyt)2,27 V
Napięcie szczytowe po diodach15,57 V
Najmniejsze napięcie w dolinie tętnień13,30 V
Średnie napięcie (DC)14,43 V
Częstotliwość tętnienia100 Hz

Tylko dla członków

Sam kalkulator jest zablokowane

Utwórz bezpłatne konto, aby odblokować wszystkie artykuły, kalkulatory, szablony i asortyment — i uzyskać dostęp do quizów i klas. Zajmuje to poniżej minuty: imię, email i hasło. Żadna karta kredytowa.

Utwórz darmowe konto →Zaloguj się

Chcesz najpierw czegoś spróbować? Zobacz, czego możesz używać bez konta — strefa junior, leksykon, filmy i więcej.

Sådan bruger du den

Når du reparerer eller bygger en lineær strømforsyning, skal du vide, om glatningskondensatoren er stor nok, og om spændingen holder sig over regulatorens mindste indgangsspænding i bunden af rippeldalen. Beregneren regner fra transformerens AC-spænding til jævnspænding med rippel.

Krok za krokiem

Indtast transformerens sekundærspænding fra mærkaten, ensrettertypen og diodefaldet.
Gang AC-spændingen med √2 og træk diodefaldene fra. Det giver spidsspændingen.
Del belastningsstrømmen med ripplefrekvensen gange kapacitansen. Det giver rippel fra spids til spids.
Træk ripplen fra spidsspændingen. Det er den laveste spænding, regulatoren ser.
Sammenlign med regulatorens udgangsspænding plus dropout i databladet.

Typowe błędy

At regne med 12 V DC ud af en 12 V-transformer. Spidsværdien er √2 gange større, minus diodefaldene.
At glemme, at brokoblingen har to dioder i strømvejen. Det koster ca. 1,4 V.
At se på middelspændingen i stedet for dalen. Det er den laveste spænding, der får regulatoren til at slippe.
At udskifte en elektrolyt med en mindre kapacitans eller lavere spændingsklasse.

Przykłady z codzienności

12 V-transformer til en 7812

En gammel forsyning med 12 V-transformer, brokobling og 2.200 µF skal levere 500 mA gennem en 7812. Regulatoren skal have ca. 2 V mere ind, end den giver ud, altså mindst ca. 14 V.

Wtórne napięcie transformatora (wartość skuteczna): 12 V
Prostownik: Mostkowanie, pełna fala (2 diody w torze prądu)
Spadek napięcia na diodę: 0,7 V
Prąd obciążenia: 500 mA
Kondensator glajdania: 2200 µF
Częstotliwość sieci: 50 Hz

To znaczy: Spidsspændingen er 15,57 V, men ripplen er 2,27 V, så dalen når ned på 13,3 V. Det er under de 14 V, og udgangen får brum ved fuld last.

Samme forsyning med 4.700 µF

Du skifter glatningskondensatoren til 4.700 µF og regner igen.

Wtórne napięcie transformatora (wartość skuteczna): 12 V
Prostownik: Mostkowanie, pełna fala (2 diody w torze prądu)
Spadek napięcia na diodę: 0,7 V
Prąd obciążenia: 500 mA
Kondensator glajdania: 4700 µF
Częstotliwość sieci: 50 Hz

To znaczy: Ripplen falder til 1,06 V, og den laveste spænding er nu 14,51 V. Det holder regulatoren over sin dropout.

Halvbølge i stedet for bro

En billig adapter bruger kun én diode. Med samme transformer, 4.700 µF og 500 mA ser du, hvad det betyder.

Wtórne napięcie transformatora (wartość skuteczna): 12 V
Prostownik: Półfala (1 dioda)
Spadek napięcia na diodę: 0,7 V
Prąd obciążenia: 500 mA
Kondensator glajdania: 4700 µF
Częstotliwość sieci: 50 Hz

To znaczy: Ripplefrekvensen er kun 50 Hz, og ripplen bliver 2,13 V. Halvbølge giver dobbelt så meget rippel som bro ved samme kondensator.

Reguła praktyczna

Ved brokobling på 50 Hz giver 1 A gennem 10.000 µF ca. 1 V rippel. Halv strøm eller dobbelt kapacitans halverer ripplen.

Jak sprawdzić odpowiedź

Mål på glatningskondensatoren med et oscilloskop på AC-kobling ved fuld last. Spids til spids skal ligge tæt på eller lidt under det beregnede.